UNIVERSDIDADE FEDERAL DA PARAIBA CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ZOOTECNIA
DINÂMICA TEMPORAL DA FAUNA EDÁFICA EM ÁREAS DE CAATINGA SOB PASTEJO CAPRINO
Adeilson De Melo Silva
Areia – PB Agosto - 2016
ii Adeilson De Melo Silva
DINÂMICA TEMPORAL DA FAUNA EDÁFICA EM ÁREAS DE CAATINGA SOB PASTEJO CAPRINO
Dissertação de mestrado apresentada ao
Programa de Pós Graduação em
Zootecnia da Universidade Federal da Paraíba, como parte das exigências para obtenção do título de Mestre em Zootecnia.
Comitê de Orientação
Profº Dr. Alberício Pereira de Andrade (Orientador principal) Profº Dr. Divan Soares da Silva
Profª Dra. Aline Mendes Ribeiro Rufino
Areia – PB Agosto - 2016
iii Ficha Catalográfica Elaborada na Seção de Processos Técnicos da
Biblioteca Setorial do CCA, UFPB, campus II, Areia - PB
S586d Silva, Adeilson de Melo.
Dinâmica temporal da fauna edáfica em áreas de caatinga sob pastejo caprino / Adeilson de Melo Silva. – Areia - PB: CCA/UFPB, 2016.
xi, 84 f. : il.
Dissertação (Mestrado em Zootecnia) - Centro de Ciências Agrárias. Universidade Federal da Paraíba, Areia, 2016.
Bibliografia.
Orientador: Alberício Pereira de Andrade.
1. Fauna edáfica – Pastejo caprino 2. Macrofauna diurna 3. Macrofauna noturna 4. Mesofauna – Caatinga I. Andrade, Alberício Pereira de (Orientador) II. Título.
UFPB/BSAR CDU: 631.4:636.39(043.3)
v A riqueza não se encontra na aparência. É preciso conhecer mais a fundo.
vi
A Deus, pela saúde e cada batida do coração, e por caminhar comigo no deserto.
A toda minha família (sem exceções), mas em especial a mainha (Valdete Rufino da Silva) e a vovó (Josefa Rufino da Silva), por fazerem de tudo para me proporcionar o melhor pra mim durante toda minha criação.
À minha esposa (Amanda Silva) que tem sido minha melhor companhia nos últimos anos. Ao meu pai (Adelson de Melo Silva, in memorian), apesar de ter convivido apenas os quatro anos iniciais de vida com ele.
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Agradecimentos
Ao Deus, pela minha capacidade física e mental de conduzir este trabalho.
À minha mãe (Valdete) e minha avó (Josefa) pela minha criação, apoio e incentivo aos estudos desde o fundamental. Obrigado por me amar. Também amo vocês.
À minha esposa (Amanda) pelo amor, fidelidade e por acreditar na minha capacidade, sendo minha melhor companhia nos últimos anos.
Ao programa de Pós Graduação em Zootecnia, pela oportunidade e conhecimentos repassados.
Ao professor Alberício, pelo desafio, confiança e orientação.
À professora Aline, pela contribuição durante minhas dificuldades nas disciplinas, e também pela contribuição na parte escrita desse trabalho, juntamente com o professor Divan. Obrigado pela coorientação.
À professora Kallianna e ao professor Carlos por aceitarem fazer parte da banca examinadora e por todas as críticas e sugestões.
Aos integrantes do Grupo de Estudo Lavouras Xerófilas (sem exceções), pela ajuda e empenho nas coletas em São João do Cariri, principalmente aos que participaram praticamente todos os meses (Kayo, Ribamar, Janieire, Géssica, Italvan), mas também a Marilânia, Karla, Messias, Kleitiane, Hactos, Suelane, Vanderléia. Sem vocês, talvez tivesse conseguido, mas com toda certeza, não seria como foi. Gratidão!!
Ao Netinho pelo transporte rotineiro até as áreas de estudo e à Marciene pelo processamento do alimento durante as estadias no alojamento em São João do Cariri. Ao Alessandro por disponibilizar os dados meteorológicos da Estação Experimental.
Ao Rafael Ramos e Anderson Tenório, pela importante ajuda inicial no trabalho. Obrigado, meus irmãos!
Ao Janderson, pela contribuição ímpar acerca de invertebrados, ecologia e identificação da fauna edáfica, e em algumas coletas em campo também. Gratidão, man!
Ao professor Carlos mais uma vez pelo espaço cedido no Laboratório de Zoologia de Invertebrados e a alguns integrantes do LabZoo, como Anderson e Matheus que juntamente com Kayo, foram importantes nas triagens.
À Walkyria e Vanuza, que apesar de pequena parcela de participação, ajudaram em algumas triagens.
viii Sumário Lista de Tabelas ... ix Lista de Figuras ... x RESUMO ... xii ABSTRACT ... xiii 1. INTRODUÇÃO ... 1 1.1. Objetivos ... 3 Geral ... 3 Específicos ... 3 REVISÃO DE LITERATURA ... 4
Caracterização do Semiárido Brasileiro ... 4
Fauna Edáfica Como Bioindicador ... 6
2. MATERIAL E MÉTODOS ... 17
2.1. Localização e Caracterização da Área Experimental ... 17
2.2. Quantificação Dos Organismos Edáficos ... 19
2.2.1. Macrofauna edáfica ... 19
2.2.2. Mesofauna edáfica... 22
2.3. Monitoramento da temperatura do solo e do conteúdo de água do solo ... 25
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 27
3.1. Abundância da macrofauna edáfica ... 27
3.2. Riqueza e diversidade da macrofauna edáfica ... 38
3.3. Abundância da mesofauna edáfica ... 48
3.4. Riqueza e diversidade da mesofauna edáfica ... 55
4. CONCLUSÕES ... 63
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 64
6. ANEXOS ... 74
6.1. Lista de fotos dos principais exemplares da macrofauna edáfica coletados em São João do Cariri, Paraíba. (Fotos: arquivo pessoal) ... 74
6.2. Lista de fotos de exemplares mais comuns da mesofauna edáfica coletados em São João do Cariri, Paraíba. (Fotos: arquivo pessoal) ... 82
ix
Lista de Tabelas
Tabela 1. Relação dos grupos taxonômicos da macrofauna edáfica nas áreas A1 (10 caprinos), A2 (5 caprinos) e A3 (sem caprinos), considerando os turnos diurno e noturno...28 Tabela 2. Abundância da mesofauna edáfica nas áreas A1 (10 caprinos), A2 (5 caprinos) e A3 (sem caprinos), em São João do Cariri, Paraíba...48
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Lista de Figuras
Figura 1. Precipitação pluvial mensal no período de 2008 a 2015 de São João do Cariri – Paraíba...18 Figura 2. Área experimental. Com ênfase para as áreas A1, A2 e A3. A1 = presença de 10
caprinos; A2 = presença de 5 caprinos; A3 = ausência de caprinos; Círculo amarelo = 90 parcelas amostrais (30 em cada área sendo 10 em cada transecto)...19
Figura 3. Esquema de armadilhas do tipo Provid modificada para separar a macrofauna edáfica entre turnos. Modificado de Antonioli et al, (2006)...20 Figura 4. Armadilhas Provid instaladas no campo fechada (A) e aberta (B), para o método
modificado de Antonioli et al, 2006...21 Figura 5. Material lavado em peneira de 2 mm; Material conservado em álcool 70% (B)...22 Figura 6. Coleta da mesofauna com inserção do anel no solo, sobre a serapilheira (A),
retirada do anel com auxílio de pá de jardinagem (B) e vedação de uma face do anel com tecido de filó e TNT (C), fixação do tecido de filó e TNT no anel com elástico (D)...23 Figura 7. Uma das baterias de extratores tipo Berlese – Tullgren (A); Anéis devidamente
posicionados acima de cada recipiente com um funil, com lâmpadas ligadas de noite (B) e de dia (C)...24 Figura 8. Lupa binocular utilizada para contagem e identificação da mesofauna edáfica no
Laboratório de Zoologia de Invertebrados da UFPB/CCA, Areia-Paraíba. Placas de Pétri usadas na identificação (A); Material devidamente armazenado e guardado no laboratório (B)...24
Figura 9. Termômetro utilizado para aferição da temperatura do solo (A); Amostra de solo coletadas em lata de alumínio (B); Amostras de solo em latas de alumínio secando em estufa (C); Pesagem do solo em balança analítica (D)...25 Figura 10. Valores médios do conteúdo de água no solo (%) de novembro de 2014 a outubro
de 2015, referente às três áreas de Caatinga, em São João do Cariri, Paraíba...26 Figura 11. Temperatura no solo (°C) nas áreas de Caatinga, em São João do Cariri,
Paraíba...26 Figura 12. Abundância da macrofauna edáfica no período de novembro de 2014 a outubro de 2015, nas áreas A1 (10 caprinos), A2 (5 caprinos) e A3 (sem caprinos) e nos turnos D = diurno e N = noturno, em São João do Cariri, Paraíba...29
xi Figura 13. Abundância da fauna do solo nas áreas A1 (10 caprinos), A2 (5 caprinos) e A3 (sem caprinos) e nos turnos D = diurno e N = noturno entre as áreas e os turnos. A= áreas; D= diurno; N= noturno...32 Figura 14. Abundância e riqueza de grupos taxonômicos da macrofauna edáfica com ênfase
para os predadores (Araneae, Scopionida, Pseudoescorpionida e Scutigeromorpha) no período de novembro de 2014 a outubro de 2015, nas áreas A1(10 caprinos), A2 (5 caprinos) e A3 (sem caprinos), e nos turnos D= diurno e N= noturno, em São João do Cariri, Paraíba...34 Figura 15. Abundância da macrofauna edáfica entre as áreas estudadas durante 365 dias com relação a precipitação pluvial...35 Figura 16. Índices de Diversidade, Equabilidade e Dominância da fauna edáfica nas áreas
A1(10 caprinos), A2 (5 caprinos) e A3 (sem caprinos), nos turnos D= diurno e N= noturno, em São João do Cariri, Paraíba...38 Figura 17. Riqueza (A) e Diversidade (B) da fauna edáfica no período novembro de 2014 a
outubro de 2015, nas áreas A1 (10 caprinos), A2 (5 caprinos) e A3 (sem caprinos), nos turnos diurno (D) e noturno (N), em São João do Cariri, Paraíba...41 Figura 18. Diversidade (A), Equabilidade (B) e Riqueza (C) da macrofauna edáfica
relacionada com a precipitação pluvial (mm) nas áreas A1 (10 caprinos), A2 (5caprinos) e A3 (sem caprinos), nos turnos diurno (D) e noturno (N), em São João do Cariri, Paraíba...44 Figura 19. Índices de Diversidade, Equabilidade e Dominância da macrofauna edáfica,
relacionados com a precipitação pluvial no período de novembro de 2014 a outubro de 2015, nas áreas A1 (10 caprinos), A2 (5 caprinos), A3 (sem caprinos) e nos turnos diurno (D) e noturno (N), em São João do Cariri, Paraíba...46 Figura 20. Abundância da mesofauna edáfica nas áreas A1 (10 caprinos), A2 (5 caprinos) e A3 (sem caprinos), em São João do Cariri, Paraíba...52 Figura 21. Distribuição de Acarina e Collembola entre as áreas A1 (10 caprinos), A2 (5caprinos) e A3 (sem caprinos), em São João do Cariri, Paraíba...54 Figura 22. Diversidade, Equitabilidade e Dominância da mesofauna edáfica entre as
áreas...56 Figura 23. Diversidade, Equabilidade e Dominância da mesofauna edáfica relacionado com
precipitação pluvial (mm), nas áreas A1 (10 caprinos), A2 (5 caprinos) e A3 (sem caprinos) no período de novembro de 2014 a outubro de 2015, em São João do Cariri, Paraíba...58 Figura 24. Abundância da mesofauna edáfica em função da precipitação (mm), conteúdo de água (Cas) e temperatura no solo (ºC)...60 Figura 25. Diversidade (H‟), Equabilidade (J‟) e Riqueza (S) da mesofauna edáfica relacionado com a precipitação pluvial, nas áreas A1 (10 caprinos), A2 (5 caprinos) e A3 (sem caprinos), durante o período experimental (Dias), em São João do Cariri, Paraíba...61
xii RESUMO
SILVA, A. M. Dinâmica Temporal da Fauna Edáfica Em Áreas de Caatinga Sob Pastejo Caprino. Areia-PB, UFPB, outubro de 2016. 72p. il. Dissertação (Mestrado em Zootecnia). Orientador: Profº. Drº. Alberício Pereira de Andrade. Programa de Pós Graduação em Zootecnia.
A qualidade do solo não deve estar limitada somente a produtividade, mas também envolver a qualidade ambiental, a saúde do homem, dos animais em associação com qualidade do alimento. A fauna edáfica vem sendo objeto de estudos que buscam entender os efeitos das ações antrópicas sobre o ambiente e usada como bioindicadores da condição atual que determinado ambiente se encontra. O objetivo da pesquisa foi analisar a dinâmica temporal da macro e mesofauna edáfica em áreas de Caatinga sob pastejo caprino com diferentes taxas de lotação. O experimento foi realizado numa área de Caatinga de 9,6 ha subdividida em 3 subáreas de 3,2 ha com diferentes taxas de lotação (A1=10 caprinos, A2= 5 caprinos e A3= sem caprinos), na Estação Experimental de São João do Cariri – PB, pertencente ao Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal da Paraíba,. Foram utilizadas armadilhas Provid para capturar a macrofauna; anéis de metais para coleta de solo + serapilheira e extrator Berlese Tullgren para extração da mesofauna. Dentre a macrofauna, as formigas foram os indivíduos mais abundantes nos três ambientes e para a mesofauna, os ácaros. Não houve diferença de riqueza de ordens entre as áreas. Contudo, os maiores índices de Shannon e Pielou foram encontrados na Área 3 e os maiores índices de Simpson, registrados na Área 1. O período noturno proporcionou maior diversidade e Equabilidade enquanto o diurno, maior dominância. Aranhas, centopeias e escorpiões ocorreram em maior proporção no ambiente A3 seguido de A2 e A1. A dinâmica de ácaros e colêmbolos foi mais equilibrada na Área 3, seguida da Área 2 e Área 1. A heterogeneidade de cada ambiente e a precipitação pluvial são preditores da alta variação dos dados. A inclusão de caprinos em áreas de caatinga altera a diversidade da macro e mesofauna do solo.
xiii ABSTRACT
SILVA, A. M. Temporal Dynamics of Edaphic Fauna in Caatinga Areas Under Goat Grazing Areia-PB, UFPB, outubro de 2016. 72p. il. Dissertação (Mestrado em Zootecnia). Orientador: Profº. Drº. Alberício Pereira de Andrade. Programa de Pós Graduação em Zootecnia.
Soil quality should not be limited to the productivity of the same, but should also involve environmental quality, human and animal health in association with food quality. The soil fauna has been the subject of studies that seek to understand the effects of human actions on the environment and used as bio-indicators of the current condition that certain environment. The objective of the research was to analyze the temporal dynamics of edaphic macrofauna and mesofauna in Caatinga areas under goat grazing with different stocking rates. The experiment was conducted in a Caatinga area of 9,6 ha divided into three subarea of 3,2 ha there with different stocking rates (A1 = 10 goats, A2 = 5 goats and A3 = no goats), in the Estação Experimental de São João do Cariri- PB, belonging to the Federal University of Paraiba, Agricultural Science Center. Provid traps were used to capture the macrofauna; metal rings for soil + litter collect and extractor Berlese Tullgren for mesofauna extraction. Among the macrofauna, ants were the most abundant individuals in the three environments and the mites for mesofauna. There was no difference in orders wealth between areas. However, the higher Shannon and Pielou index were found in Area 3 and the highest Simpson index, registered in Area 1. Nighttime proposed higher diversity and Equitability while the daytime, higher dominance. Spiders, centipedes and scorpions occurred in greater proportion in the A3 environment then by A2 and A1. The dynamics of mites and springtails was more balanced in Area 3, then Area 2 and Area 1. The heterogeneity of each environment and rainfall reflected in the high variation in the data.In general, the soil fauna tends to emerge after rain events and how mouch best distributed these events, there is a predisposition to a larger in the dynamics balance of soil fauna.
Keywords: Bioindicators, Edáfic Fauna, Diurnal Macrofauna, Mesofauna, Nocturnal Macrofauna.
1 1. INTRODUÇÃO
A pecuária brasileira é sustentada basicamente em pastagens, tornando a produção na maioria das vezes de baixo custo (Pedreira, 2006). Em função de se ter as forrageiras como principal fonte de alimento para os animais, muitos estudos foram conduzidos visando a planta como fator principal de pesquisa. Com o passar dos anos, pesquisadores enxergaram não apenas as plantas, mas a relação existente entre o consumidor primário (herbívoro) e o produtor primário (a planta) em sistemas de pastejo e hoje muito estudos são desenvolvidos baseados em características específicas das plantas e dos animais em pastejo, e é nítida a importância da relação água-solo-planta-animal. Enquanto houve essa evolução para estudos com pastagens cultivadas, estudos com pastagens nativas foram ficando sem bases científicas. A produção animal é tida como uma das responsáveis por esses impactos, uma vez que para se tornar o maior produtor e exportador de carne bovina, por exemplo, foi necessário desmatar grandes áreas, apesar de maior parte desse pasto se encontrar em processo de degradação ou degradados frequentam (Dias Filho e Ferreira 2008). Associado a isso está a emissão de gases do efeito estufa, que tanto pela falta de vegetação (desmatamento), como pela quantidade de animais ruminantes, são vistos como uma das principais causas da extinção de animais e do aquecimento global.
Então quem está inserido hoje em linhas de pesquisas que envolvam animais e plantas, precisam estar atentos para a melhor forma de utilizar os sistemas de produção visando sempre a sustentabilidade do ambiente. A ciclagem de nutrientes no ambiente depende principalmente da deposição da serapilheira no solo (Andrade et al., 1999). Essa informação pode contribuir para o estabelecimento de uma relação mais confiável entre o uso do solo e a sustentabilidade. É possível, por exemplo, entender a dinâmica de organismos edáficos, os quais são invertebrados presentes no solo que interagem entre si através de níveis tróficos e podem ser indicadores do estado biológico de um ecossistema (Brown, et al 2004).
Para Lavelle et al., (1997), a fauna deve ser vista como um “recurso” a ser manejado. A interação da comunidade biótica com o solo tem um papel vital na produção e manutenção da qualidade do solo, por isso os organismos do solo representam um elemento-chave no desenvolvimento da agricultura sustentável (Aquino, 1999).
Parte desses organismos é responsável indireto pela ciclagem de nutrientes, uma vez que trituram o material vegetal morto que recobre o solo, também chamado de serapilheira,
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tornando-o mais acessível para o processo de decomposição, ou seja, contribuindo para o processo de ciclagem de nutrientes realizado pelos microrganismos (fungos, bactérias e protozoários). Concomitante a isso, em seu nicho ecológico, os organismos edáficos contribuem para uma melhor aeração do solo ao escavarem suas moradias, maior mobilização de matéria orgânica e devido aos hábitos alimentares, suas populações também são controladas entre si por meio da predação (Melo, et al 2009), além e contribuírem após a morte, para a composição da matéria orgânica.
A hipótese desse trabalho é de que a riqueza e abundância da fauna edáfica é influenciada pelo pastejo caprino, e que o período noturno apresenta maior riqueza e abundância da macrofauna. Em pastagens nativas de Caatinga, a fauna edáfica compete pela mesma fonte (a serapilheira) sendo que os mamíferos herbívoros (caprino, ovinos, bovinos) utilizam como alimento, principalmente durante os períodos de estiagem, o que pode reduzir a cobertura do solo, reduzir as populações desses invertebrados, já que esse recurso para essa fauna pode servir de alimento ou abrigo, dependendo da espécie, comprometendo todo o equilíbrio de um ecossistema de pastagem, inclusive a produção vegetal e animal.
Além disso, o solo descoberto fica sujeito à erosão causada pelas chuvas (Silva, et al., 1999), que apesar de mal distribuídas no semiárido, às vezes costumam ocorrer em quantidade e intensidade suficientes para provocar, com um tempo, rachaduras no solo e lixiviar parte dos nutrientes, dificultando o estabelecimento da flora nativa. É importante enfatizar também, que o manejo inadequado em termos de quantidade de animais a serem utilizados pode influenciar diretamente no aparecimento, crescimento e desenvolvimento de algumas espécies de plantas, devido ao comportamento seletivo característico dos caprinos, os quais consomem os brotos (meristemas), inflorescência, e até mesmo a epiderme de algumas espécies vegetais (Nascimento Junior et al., 2002).
Os maiores avanços na produção animal a pasto se deram quando os estudiosos passaram a entender a ecologia e ecofisiologia da produção das plantas e dos animais. Introduzir um animal numa pastagem significa mexer com todo ecossistema ali existente, uma vez que altera o fluxo da energia e da matéria, praticamente como um efeito cascata. Se a quantidade de vertebrados herbívoros de produção for acima do que a produção primária „fornece‟, a pirâmide tende a ficar inversa a curto ou longo prazo. Em se tratando de organismos edáficos (os engenheiros do solo) em áreas de caatinga, se a produção primária e de serapilheira for reduzida, os grupos faunísticos tendem desaparecer e com isso a capacidade de restauração da área é reduzida.
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Persistindo os efeitos das ações antrópicas, o ecossistema atinge um grau de degradação considerado por muitos como “desertificação”, em que a reversibilidade é desconhecida na literatura, apesar de sabermos que a natureza sempre surpreendeu o homem. É estimado um período de 45-50 anos para a vegetação atingir o estádio arbório-arbustivo após o pousio (Araújo Filho, 2013), ou seja, mesmo o quadro sendo reversível, é necessário um longo período para que haja respostas concretas.
Diante deste contexto, torna-se necessário compreender a dinâmica de organismos edáficos em áreas de caatinga, para que a médio ou longo prazo, se possa concretizar um manejo sustentável para o bioma, baseado no diagnóstico realizado a partir das respostas da fauna edáfica como bioindicadora.
1.1. Objetivos
Geral
Analisar a dinâmica temporal da macro e mesofauna edáfica em áreas de caatinga sob pastejo caprino com diferentes taxas de lotação.
Específicos
Quantificar a macrofauna (noturna e diurna) e mesofauna edáfica em áreas de caatinga sob pastejo caprino.
Avaliar o efeito dos períodos noturnos e diurnos sobre a riqueza e abundância da macrofauna edáfica;
Verificar a influência do pastejo caprino sobre a dinâmica da macro e mesofauna edáfica; Avaliar a influência da precipitação pluvial sobre a dinâmica de organismos edáficos;
Analisar a influência do conteúdo de água e da temperatura do solo sobre a dinâmica da fauna edáfica.
4 REVISÃO DE LITERATURA
Caracterização do Semiárido Brasileiro
O Semiárido brasileiro é o mais povoado do mundo e, em função das condições climáticas, associadas a outros fatores históricos, geográficos e políticos, que remontam centenas de anos, abriga a parcela mais pobre da população brasileira, com ocorrência de graves problemas sociais como fome e desemprego, dentre outras. Devido a distribuição das chuvas no Semiárido e da reduzida capacidade de retenção de água na maioria dos solos (Jacomine, 1996), grande parte da população é altamente dependente da água de chuva, de sua captação e armazenamento.
O Semiárido brasileiro abrange uma área de cerca de 1,0 milhão de km2, correspondente a 64,2% do território nordestino, estendendo-se por nove estados (Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba, Pernambuco, Alagoas, Sergipe, Bahia e norte de Minas Gerais). Por ser uma das áreas semiáridas de maior densidade populacional do planeta, ao lado da evolução ambiental resultante das condições naturais, o Semiárido brasileiro tem sido submetido a impacto das ações antrópicas, que, com base em métodos extrativistas e predatórios, dilapida seus recursos naturais sem levar em conta os custos ambientais e financeiros e o tempo necessários para sua recuperação (Araújo Filho, 2013).
A formação geográfica predominante na região são as Caatingas, existindo vários padrões de Caatingas, uma vez que a precipitação pluvial, características do solo e a vegetação podem variar em cada fragmento. As Caatingas semiáridas, comparadas a outras formações brasileiras, apresentam muitas características extremas dentre os parâmetros meteorológicos: a mais alta radiação solar, baixa nebulosidade, a mais alta temperatura média anual, as mais baixas taxas de umidade relativa, evapotranspiração potencial mais elevada, e, sobretudo, precipitações mais baixas e irregulares, limitadas, na maior parte da área, a um período muito curto no ano (Reis, 1976).
A vegetação da região Semiárida tem como uma das características marcantes, a perda das folhas durante a estiagem, que é o período mais longo durante o ano, como forma de adaptação às condições climáticas. Segundo Noy-Meier (1973), depois de um longo período seco, o ecossistema permanece em um estado estável ou inativo, bastando um evento de chuva efetiva para ativar os processos biológicos, fazendo com que a biomassa animal e vegetal se acumule, sendo a água, o “start”. Como não se pode modificar essas características, é necessário aprender a conviver com a situação.
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O clima constitui a característica mais importante do Semiárido, principalmente devido à ocorrência das secas estacionais e periódicas (Mendes, 1997), que determinam o sucesso da atividade agrícola e pecuária e a sobrevivência das famílias. A caatinga, vegetação caducifólia espinhosa, representa a formação florestal típica das regiões semiáridas do Nordeste do Brasil, sendo uma mistura de estratos herbáceo, arbustivo e arbóreo de pequeno porte, de folhas caducas e pequenas, tortuosas, espinhosas e de elevada resistência às estiagens (Souto et al., 2007). Apesar da aparência árida e pobre, a Caatinga se revela como um ecossistema complexo, pela capacidade de adaptação de seus seres vivos à acentuada aridez do território (Silans et al., 2006).
Nas regiões semiáridas as precipitações anuais são baixas e muito variáveis, no espaço e no tempo e a evapotranspiração é permanentemente alta. O Semiárido brasileiro situa-se entre as isoietas de 300 a 800 mm anuais, com uma evapotranspiração potencial que pode alcançar os 2.700 mm anuais (Araújo filho, 2013). A consequência desta combinação de fatores tem sido o elevado risco da atividade agropecuária, o nível tecnológico muito baixo e a contínua degradação ambiental (Sampaio e Araujo, 2005).
Nesta região, dependendo da localidade, a deficiência hídrica repercute fortemente sobre a atividade agrícola, restringindo seu desenvolvimento (Paes-Silva, 2000). O regime pluvial é caracterizado por duas estações: uma úmida, com duração de 3-4 meses, quando ocorrem cerca de 80% das precipitações anuais; a outra seca, que se estende pelos meses restantes do ano. A temperatura é megatérmica e isotérmica, com média anual entre 25 e 31ºC, constituindo junho e julho os meses mais frios. A umidade relativa flutua de 40-50%, na época seca, a 80-90%, no período das chuvas (Araújo Filho, 2013).
A caprinocultura tem se desenvolvido bem nesta região, em função da boa adaptabilidade climática e como uma fonte alternativa de renda, uma vez que ocupa uma área menor e os animais consomem menos alimentos, devido ao seu pequeno porte e hábito alimentar (Alencar, 2004). Na Caatinga, a serapilheira que cai protege o solo na época seca, quando as temperaturas são mais elevadas, mas, logo que chegam as primeiras chuvas, é degradada por ação dos microrganismos decompositores, não ocorrendo grande acúmulo na superfície (Araujo, 2010).
Comumente os produtores, costumam aproveitar a área de Caatinga que tem para criar um número elevado de caprinos, acima da capacidade suporte da vegetação. Os efeitos disso se tornam mais visíveis em períodos de estiagem (mais longo), em que os animais consomem parte da serapilheira, deixando o solo desprovido de cobertura vegetal morta. Assim, a
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radiação incide com maior intensidade no solo, que em Caatingas é caracterizado como raso, fazendo com que o processo de evaporação leve embora parte da água, tornando difícil a manutenção de espécies vegetais.
Segundo Souto et al (2007), a maioria das espécies da Caatinga apresentam folhas de textura rígida e com isso demoram mais a umedecerem, dificultando a ação dos organismos edáficos nos períodos de escassez hídrica no solo, tornando o processo de decomposição mais lento (Souto et al., 2007).
Assim, esses recursos alimentares que se acumulam e também a estrutura do micro habitat gerados nessas condições possibilitam a colonização de várias espécies de fauna do solo, com diferentes estratégias de sobrevivência (Correia e Andrade, 1999). Com isso, o solo deve ser entendido e estudado como um ecossistema, uma vez que apresenta uma grande diversidade de seres vivos (vegetais e animais) que estão intimamente relacionados e são responsáveis pelo equilíbrio do conjunto solo, planta e animal.
No uso eficiente da forragem, pode-se considerar que, para que o ecossistema da pastagem nativa e seus recursos de solo, água, vegetação e fauna sejam conservados, a utilização não deve ultrapassar os 60% da fitomassa produzida anualmente. O uso desejável, em longo prazo, é de 50%, porque é fundamental que o aporte de matéria orgânica, tão essencial para circulação de nutrientes, manutenção da fertilidade natural, proteção do solo contra a erosão e preservação do banco de sementes de espécies forrageiras nativas, seja mantido em níveis adequados (Araújo Filho, 2013).
Desse modo, é preciso entender, como em pastagens cultivadas, todo o conjunto de processos e relações existentes entre o solo, a planta e o animal, para a obtenção da melhor eficiência possível no uso das pastagens nativas de caatinga. O estudo da dinâmica interação entre a fauna do solo e os processos-chaves determinantes da qualidade do agroecossistema é importante e um grande passo para o entendimento em questão.
Fauna Edáfica Como Bioindicador
O ecossistema é uma categoria de organização que inclui a comunidade junto com o ambiente físico, caracterizado pelas rotas seguidas pela energia e pela matéria, formado por todos os componentes necessários para funcionar e sobreviver a longo prazo (Peroni e Hernández, 2011). Qualquer conjunto formado pela comunidade num ambiente físico, constitui um ecossistema. De acordo com Odum (2004), o ecossistema é a unidade funcional
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básica, uma vez que inclui organismos (comunidades bióticas) com o ambiente abiótico, cada um deles influenciando as propriedades do outro, sendo ambos necessários para a conservação da vida como existe na Terra.
A biodiversidade refere-se à totalidade de variação nas formas de vida, em seus diversos níveis de organização, incluindo a diversidade genética, diversidade de espécies e diversidade de ecossistemas (Crawley, 1997). A riqueza se refere à quantidade de formas de vida existente em um ambiente (Odum, 2004) e é influenciada diretamente pela dominância de um indivíduo em detrimento de outros. Assim, quanto mais variedades de vida, vegetal ou animal, existente num ambiente, mais rico ele é.
A diversidade engloba a riqueza, que corresponde ao número de espécies existente em um ecossistema, e equitabilidade ou equabilidade refere-se à homogeneidade na distribuição dos indivíduos da espécie, ou seja, de que forma estão distribuídas no ambiente. Portanto, uma comunidade pode ser rica e ter baixa diversidade de espécies se os indivíduos pertencerem a poucas espécies e as espécies ocorrerem raramente.
A diversidade (abundância e riqueza) é alterada principalmente em função da qualidade e quantidade de recursos que segundo Tilman 1982, é tudo o que os organismos consomem. O fato de ser consumido não caracteriza um recurso como alimento, pois a própria moradia também é um recurso. Recursos são entidades exigidas por um organismo cujas quantidades podem ser modificadas pela sua atividade (Begon et al., 2006).
Essa abordagem leva a entender que o recurso pode ser físico (rocha, solo, dentre outros), químico (luz solar, nutrientes, pH e outros) e biológico (uma presa, um hospedeiro, dentre outros). Ao passo que se introduz um mamífero herbívoro em qualquer ambiente de vegetação, com o intuito de torná-la pastagem, significa deixar esta, sujeita a modificações no arranjo e na dinâmica das espécies vegetais. Modificações estas que serão definidas como positivas ou negativas dependendo da espécie e porte do herbívoro, bem como do tempo que o mesmo permanecerá no ambiente.
O solo é um ambiente físico, possui características físicas e químicas que garantem o desenvolvimento de comunidades bióticas e a interação destas com o ambiente abiótico (chuva, vento, ar, temperatura), constituindo um ecossistema. De acordo com Jacobs et al. (2009), o solo caracteriza-se como um reservatório faunístico composto por uma grande diversidade de organismos que garantem o biofuncionamento e a sustentação de todo o bioma, uma vez que a maioria dos nutrientes disponíveis no solo para o crescimento das plantas depende de complexas interações entre raízes, microrganismos e a fauna do solo
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(Gestel et al., 2003). É pertinente dizer que o solo, sendo um corpo vivo e dinâmico, está sujeito a perturbações naturais ou antrópicas. Se esse entendimento fosse bem aproveitado em algumas décadas atrás, talvez as condições ambientais de hoje fossem bem melhor.
A qualidade do solo é vista numa ótica dinâmica e considerada uma medida muito sensível das alterações de manejo e sua resiliência (capacidade natural de um ecossistema recuperar-se, quando submetido a algum estresse), por forças naturais ou por práticas agrícolas (Aquino, 2006). Ainda de acordo com o autor, essa visão foi extremamente ampliada a partir de um workshop ocorrido em Emmaus, datado em 1991, sobre avaliação e monitoramento da qualidade do solo, em que foi consenso de que a qualidade do solo não deve estar limitada à produtividade do mesmo, mas também deve envolver a qualidade ambiental, a saúde do homem, dos animais e a qualidade do alimento.
Aquino (2006) ainda afirma que no passado, as propriedades físicas e químicas como indicadores da qualidade do solo ganharam mais importância do que as propriedades biológicas, as quais são mais difíceis de medir e muitas vezes difíceis de interpretar e que, os indicadores biológicos, por serem mais dinâmicos do que outros podem sinalizar antecipadamente a degradação ou a reabilitação do solo. Até o momento existiam poucos relatos sobre o uso de bioindicadores de qualidade do solo (Linden et al., 1994).
A necessidade crescente de tentar reverter os quadros de impactos ambientais tem despertado o interesse de pesquisadores por estudarem a fauna edáfica como bioindicadora da qualidade ambiental. Uma produção sustentável é aquela baseada em princípios ecológicos, em que suas práticas não comprometem a capacidade do sistema se renovar ou ser renovado (Aquino, 2006).
O sucesso da sustentabilidade não pode ser observado a curto prazo, sendo sempre no futuro (Gliessman, 2000). Para Aquino (2006), dessa maneira, é impossível saber, com certeza, se uma determinada prática é de fato sustentável ou se um determinado conjunto de práticas constitui sustentabilidade.
Contudo, é possível demonstrar que uma prática está se afastando da sustentabilidade por meio de indicadores, que também podem ser úteis na exploração de uma base teórica para o desenvolvimento de modelos que podem facilitar o desenho, teste e a avaliação de agroecossistemas sustentáveis. Bioindicador é um indicador biológico. O termo qualidade pode ser empregado para definir uma ou mais características boas, ruins ou intermediárias, sendo um ambiente de boa qualidade aquele em que nenhum nível trófico é prejudicado e, assim, o fluxo de energia é estável.
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Basicamente a fauna do solo é classificada e agrupada em microfauna (bactérias, protozoários), Mesofauna (ácaros, collêmbolos, protura, diplura, nematodeos, pequenas aranhas, opiliões, coleopteros, isopodes, diplopodes, pequenos moluscos , enchytreídeos e outros) e macrofauna (aranhas maiores, coleopteros maiores, chilopodes, diplopodes, hymenopteros, moluscos maiores, enchytreídeos maiores, lumbricídeos, dentre outros) (Swift et al., 1979).
Geralmente, o critério básico adotado na classificação desses organismos é tamanho corporal, pois apresenta alguma relação com o tamanho do tubo digestivo e do aparelho bucal, mas também são levados em consideração aspectos da mobilidade, hábito alimentar e função que desempenham no solo (Melo et al., 2009). Segundo os autores, esses organismos desempenham funções como predadores inter e intraespecíficos, necrófagos, geófagos, onívoros, fitófagos, humívoros, detritívoros, rizófagos, fungívoros e xilófagos.
A própria movimentação desses organismos bem como a movimentação de partículas por eles pode resultar em “estádios da cadeia alimentar”, que tende ao equilíbrio ou ao desequilíbrio, dependendo da riqueza e diversidade. Essa movimentação está associada tanto à busca por alimento como por moradias e desenvolvimento larval. Esta última exerce importante função nas características físicas do solo, como aeração e textura.
A macrofauna do solo tem importante papel nos processos do ecossistema no que concerne à ciclagem de nutrientes e estrutura do solo, por ser responsável pela fragmentação dos resíduos orgânicos, mistura das partículas minerais e orgânicas, redistribuição da matéria orgânica, além de produzir "pellets" fecais (Baretta et al., 2007b).
A macrofauna do solo inclui os organismos invertebrados maiores que 10 mm de comprimento (Lavelle et al., 1997) e/ou com diâmetro corporal entre 2 e 10 mm (Swift et al., 1979) atuantes no conjunto serrapilheira-solo em pelo menos um estádio do seu ciclo biológico completo. A macrofauna difere dos outros grupos por ser facilmente visível, sem recurso ótico, o que torna esse grupo um bioindicador promissor (Aquino, 2004).
É constituída por uma complexidade de organismos que diferem no tamanho, metabolismo, atividades e mobilidade (Pasini e Benito, 2004), com as características de construir ninhos, cavidades, galerias e transportar materiais de solo (Giracca et al., 2003), incluindo minhocas, formigas, cupins, besouros e outros (Silva et al., 2004).
A maior concentração dos organismos pertencentes à macrofauna encontra-se na camada superficial que é a camada mais afetada pelas práticas de manejo, como preparo do solo, adubação e deposição de resíduos orgânicos (Baretta et al., 2006). Fornazier et al. (2007)
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citam que estes organismos são extremamente sensíveis às modificações ambientais, respondendo rapidamente a operação de manejo ou variações meteorológicas e/ou climáticas de curto prazo.
A macrofauna invertebrada do solo desempenha um papel-chave no funcionamento do ecossistema, pois ocupa diversos níveis tróficos dentro da cadeia alimentar do solo e afeta a produção primária de maneira direta e indireta (Aquino et al., 2008). Drescher et al. (2007) mencionam que a densidade e diversidade de populações edáficas demonstram as condições de um solo em um dado momento, seus níveis de equilíbrio, degradação ou recuperação. Nesse sentido, a diversidade de organismos existentes no solo, ou seja, a riqueza de espécies e sua uniformidade de distribuição no grupo demonstram indiretamente as condições ambientais da área, podendo servir como indicadores da qualidade do solo (Jacobs et al., 2007).
A mesofauna refere-se aos organismos de difícil visualização ao olho nu, os quais apresentam diâmetro de 0,2 a 2,0 mm (Swift et al., 1979). As atividades tróficas desses animais incluem tanto o consumo de microrganismos e da microfauna, como a fragmentação de material vegetal em decomposição (Correia e Andrade, 1999).
Segundo Hoffman et al. (2009), no solo, as atividades principais desses organismos são: decomposição da matéria orgânica, produção de húmus, ciclagem de nutrientes e energia, produção de complexos que causam agregação do solo, dentre outros. São animais mais sensíveis às mudanças climáticas e de manejo, comparados com os da macrofauna e são tidos como bioindicadores promissores do estado de um ecossistema. A mesofauna também regula as populações de fungos e da microfauna, produz pellets fecais, cria bioporos e promove a humificação (Hendrix et al., 1990).
Tanto a macrofauna como a mesofauna são influenciadas pelas ações antrópicas e pela sazonalidade da precipitação e de recursos, bem como da temperatura e conteúdo de água do solo. Sendo assim, acredita-se que é durante a noite que exista maior atividade desses organismos, já que não recebem influência da insolação, a temperatura do solo é menor e as condições de umidade do solo são maiores.
Pode-se definir indicador como uma medida ou um índice atribuído ao final da avaliação da saúde do sistema. Para que possa ser usado como indicador no solo, o índice deve fazer parte das propriedades químicas, físicas ou biológicas, interferir nos processos ecológicos e ser de fácil aplicabilidade por especialistas e técnicos (Baretta, 2007).
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De acordo com Baretta et al., (2010), bioindicadores ou indicadores biológicos são espécies, grupos de espécies ou comunidades biológicas cuja presença ou ausência, abundância e condições nas quais os indivíduos se encontram revelam determinada condição ambiental. Os bioindicadores são importantes, visto que podem correlacionar determinado fator antrópico com potencial impactante ou um fator natural, auxiliando os pesquisadores na avaliação da qualidade do solo.
Uma forma de avaliar o equilíbrio ambiental é pela observação das características populacionais de grupos de organismos que são considerados bioindicadores do grau de alteração do ambiente. Os mais importantes indicadores são os insetos, tanto por ser o grupo mais diverso em número de espécies, como pela facilidade de amostragem destes animais (Wink et al., 2005). Esses indicadores ambientais são atributos passíveis de mensuração e devem ser vistos como uma importante ferramenta para avaliar variáveis e componentes de um ecossistema e assinalar mudanças ocorridas no ambiente em questão (Baretta et al., 2011). Não há na literatura trabalhos que analisaram a fauna edáfica visando identificar o efeito dos turnos sobre a dinâmica dos grupos taxonômicos. Existem alguns trabalhos avaliando esse efeito sobre indivíduos isolados, porém apenas com os indivíduos de maior interesse, inseridos em poucos grupos taxonômicos. O resultado dessa análise pode servir de base para definir horários adequados de coletas mais precisos, bem como o entendimento do período de maior atividade dessa fauna.
Em pastagens nativas ou cultivadas, independentemente do papel desempenhado pela biodiversidade no funcionamento e estabilidade desse ecossistema, sabe-se que a cobertura vegetal em pé ou na forma de serapilheira é a base dessa biodiversidade e que os animais herbívoros têm papel fundamental na dinâmica dessa vegetação por meio do pastejo (Olff e Ritchie 1998; Rook e Tallowin, 2003). Assim, a herbivoria é uma importante modificadora da dinâmica da vegetação (Huntly 1991; Vavra et al., 2007) e em segunda instância, da fauna do solo.
Em ecossistemas de pastagens, a interação de mamíferos herbívoros e invertebrados, normalmente, é de caráter indireto, isto é, regida pela vegetação local (Schmitz et al. 2004). Assim, o mamífero herbívoro altera a abundância, a composição, o tamanho, a arquitetura, a qualidade e a fenologia da vegetação. Tais alterações interferem na disponibilidade de recursos para os invertebrados, ou nos processos interativos desses organismos com as plantas, levando a transformações na sua abundância e riqueza (Dias Filho e Ferreira, 2008).
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Os herbívoros alteram a estrutura da vegetação (Parsons e Dumont, 2003), a sua composição (Milchunas et al., 1988), a estabilidade (Sankaran e McNaughton, 1999) e a diversidade (Collins et al., 1998; Olff e Ritchie, 1998; Rook e Tallowing, 2003). No semiárido brasileiro, alguns estudos tem se preocupado em entender a dinâmica de funcionamento do ecossistema Caatinga visando alternativas de manejo que busque a sustentabilidade, tentando reduzir os impactos ambientais e corrigir os erros do passado. Em se tratando de fauna do solo, sobretudo levando em conta a variabilidade temporal e espacial das condições edáficas e climáticas e manejo do solo, esses estudos são praticamente inexistentes, com as pesquisas concentradas nas áreas de biologia e de ciências do solo.
Há uma necessidade de avanço do conhecimento científico sobre o entendimento da função ambiental exercida pela biodiversidade, principalmente em agroecossistemas (Jackson et al., 2007). Nesse sentido, torna-se necessário avaliar e entender a dinâmica dessa fauna levando em consideração a interferência do pastejo caprino sobre a diversidade, abundância e riqueza e distribuição desses invertebrados.
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17 2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1. Localização e Caracterização da Área Experimental
O experimento foi realizado em áreas de Caatinga demarcada a 3 km da Sede da Estação Experimental, da Universidade Federal da Paraíba, no município de São João do Cariri. A área tem relevo predominantemente suave ondulado com altitude variando entre 510
e 480 m. O município está inserido na zona fisiográfica do Planalto da Borborema, fazendo parte da microrregião do Cariri Oriental.
De acordo com a classificação de Köppen, predomina na região o clima BSh - Semiárido quente com chuvas de verão e o bioclima 2b variando de 9 a 11 meses secos, denominado subdesértico quente de tendência tropical. Apresenta temperatura média mensal máxima de 27,2 °C e mínima de 23,1 °C, precipitação média em torno de 400 mm/ano-1 e umidade relativa de 70%. Na Figura 1 constam os dados a precipitação pluvial de 2008 a 2015 da Estação Experimental de São João do Cariri – Paraíba.
18 Figura 1. Precipitação pluvial mensal no período de 2008 a 2015 de São João do Cariri – Paraíba.
A área experimental (Figura 2) compreende 9,6 ha foi subdividida em três piquetes de 3,2 ha cada, delimitados por cerca de arame farpado com nove fios. Para avaliar o nível de interferência ocasionado pelo manejo de caprinos, foram utilizadas três áreas contíguas de Caatinga correspondente às três unidades experimentais: A1 (10 caprinos), A2 (5 caprinos) e A3 (Sem caprinos).
Em cada área foram estabelecidos três transectos paralelos (linhas imaginárias), marcados com dez parcelas amostrais cada. Portanto, foram amostradas 30 parcelas em cada área, totalizando 90 parcelas em toda área experimental.
19 Figura 2. Área experimental. Com ênfase para as áreas A1, A2 e A3. A1 = presença de 10 caprinos; A2 = presença de 5 caprinos; A3 = ausência de caprinos; Círculos amarelo = 90 parcelas amostrais (30 em cada área sendo 10 em cada transecto).
A área experimental apresenta vegetação em vários estágios de sucessão ecológica em virtude da antropização de anos atrás. As áreas foram implantadas em substituição à exploração por décadas de várias culturas, destacando-se o plantio de algodão, que não recebia adubos nem corretivos, sofrendo queimadas ao longo do tempo e, quando da ocasião da substituição por outras culturas e pelo pasto, o solo também não recebeu correção. Foram utilizados caprinos machos, adultos, sem padrão racial definido (SPRD). As áreas já vêm sendo utilizadas para pesquisa desde 2006, com o intuito de estudar o banco de dados para entender e explicar a dinâmica da região.
2.2. Quantificação Dos Organismos Edáficos
2.2.1. Macrofauna edáfica
As coletas, contagens e identificações da macrofauna edáfica foram realizadas mensalmente, com início em Novembro de 2014 e término em Outubro de 2015 (12 meses) em 30 pontos de coleta em cada área, mediante utilização de armadilhas Provid (Figura 3), (Antonioli et al., 2006; Conceição et al., 2001) constituída por garrafa PET com capacidade
A 3
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de 2 L, contendo quatro orifícios com dimensões de 2x2 cm localizados na altura de 20 cm de sua base, contendo 200 mL de uma solução de detergente a uma concentração de 5% e 5 gotas de Formol. O detergente serve para quebrar a tensão superficial da água fazendo com que os invertebrados mais leves afundem e o formol, para conservar a amostra durante a permanência no campo.
Figura 3. Esquema de armadilhas do tipo Provid modificada para separar a macrofauna edáfica entre turnos. Modificado de Antonioli et al, (2006).
As armadilhas foram enterradas de modo a deixar os orifícios ao nível da superfície do solo (Figura 4), mantidas no mesmo local para todas as coletas (Almeida et al., 2007) e permaneceram no campo por um período de quatro dias consecutivos (96 horas) (Drescher et al., 2007). Foram utilizadas duas armadilhas para cada ponto de coleta, de modo a serem coletadas amostras de invertebrados referentes aos períodos diurno (das 05h00 às 17h00) e noturno (das 17h00 às 05h00).
21 Figura 4. Armadilhas Provid instaladas no campo fechada (A) e aberta (B), para o método modificado de Antonioli et al, 2006.
Durante as 96 horas, enquanto uma armadilha estava fechada durante o dia, a outra foi mantida aberta, e vice-versa, sendo a abertura e fechamento das armadilhas revezadas de acordo com o período. Posteriormente, as armadilhas foram recolhidas e o material coletado, lavado em peneira de 0,25 mm (Figura 5 A) e com o auxílio de lupa e pinças, feita a contagem e identificação dos organismos a nível de ordem e, quando possível, família dos grandes grupos taxonômicos.
Os organismos encontrados com mais de 2,0 mm de comprimento (Swift et al., 1979) foram extraídos e armazenados em solução de álcool a 70% (Figura 5 B). Na avaliação quantitativa da macrofauna, foi mensurado o número total de organismos (abundância de espécimes) e na qualitativa, o número de ordens (diversidade de espécimes).
22 Figura 5. Material lavado em peneira de 2 mm; Material conservado em álcool 70% (B).
2.2.2. Mesofauna edáfica
A coleta da mesofauna edáfica foi realizada de novembro de 2014 a outubro de 2015. Foram coletadas 90 amostras de solo + serrapilheira (30 unidades amostrais em cada área) utilizando-se de anéis metálicos (diâmetro = 4,8 cm e altura = 3 cm) na profundidade de 0-5 cm (Figura 6) (Hoffmann, et al., 2009).
Os anéis foram introduzidos no solo com auxílio de martelo, até que estes fossem totalmente preenchidos com solo. Nos meses em que o solo estava seco, antes da retirada das amostras com o anel, a área foi umedecida, de modo a evitar que a amostra se desprendesse prejudicando a extração dos organismos. Para retirar o anel do solo, foi utilizada espátula, introduzida lateralmente (Figura 6).
O excedente de solo foi retirado e o anel envolvido em duas malhas de tecidos distintos, sendo um de tecido filó e outro de TNT (Tecido Não Texturizado) de coloração branca e foram cuidadosamente acondicionadas em bandejas plásticas, cobertas com sacos para minimizar as perdas de conteúdo de água do solo e de material (Figura 6) (Araújo, 2010).
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Figura 6. Coleta da mesofauna com inserção do anel no solo, sobre a serapilheira (A), retirada do anel com auxílio de pá de jardinagem (B) e vedação de uma face do anel com tecido de filó e TNT (C), fixação do tecido de filó e TNT no anel com elástico (D).
Após as coletas, as amostras foram levadas até a bateria de extratores Berlese-Tullgren modificado para a extração dos organismos constituintes da mesofauna do solo (Figura 7). O método consiste na migração descendente dos insetos da amostra do solo, devido à elevação da temperatura e fototaxia provocada pelas lâmpadas, na superfície do solo.
Os insetos caem no funil e posteriormente no recipiente de vidro com capacidade para 240 mL, com 30 mL de solução de álcool etílico a 70%. O equipamento Berlese - Tullgren contém em cada estrutura, 30 lâmpadas de 25 W, dividida em dois compartimentos. No compartimento superior foram instalados os anéis com as amostras de solo e as lâmpadas, enquanto no compartimento inferior foram instalados os funis e os frascos de vidro com solução de álcool etílico para o recolhimento dos organismos.
As amostras foram mantidas no extrator por 96 horas expostas à luz e calor, com a temperatura na parte superior do anel atingindo 42 °C. A radiação emitida pelas lâmpadas, no decorrer de 96 horas faz com que o solo seque progressivamente de forma descendente, forçando os organismos a migrarem para as camadas mais profundas da amostra de solo e em seguida para os funis e para os frascos receptores, devidamente identificados, contendo a solução.
24 Figura 7. Uma das baterias de extratores tipo Berlese – Tullgren (A); Anéis devidamente posicionados acima de cada recipiente com um funil, com lâmpadas ligadas de noite (B) e de dia (C).
A bateria de extratores foi vedada com telas de náilon, para evitar que as luzes dos extratores atraíssem outros insetos noturnos, o que poderia mascarar as informações. O conteúdo de cada frasco foi transferido para placas de Petri e foi realizada a contagem e identificação no nível de ordem dos organismos presentes em cada amostra, com o auxílio de uma lupa binocular.
A mesofauna do solo, com comprimento entre (0,2 – 2,0 mm) (Swift et al., 1979), foi avaliada quantitativamente pela abundância (número total de organismos) e qualitativamente, mediante a diversidade.
A contagem e identificação da macrofauna e mesofauna foram feitas no Laboratório de Zoologia de Invertebrados pertencente ao Departamento de Ciências Biológicas do Centro de Ciências Agrárias, Campus II, Areia - Paraíba, (Figura 8). Os dados da macrofauna e mesofauna foram analisados utilizando os índices de diversidade de Margalef, Shannon, Simpson e equabilidade de Pielou atravpes do programa PAST versão 3.12.
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Figura 8. Lupa binocular utilizada para contagem e identificação da mesofauna edáfica no Laboratório de Zoologia de Invertebrados da UFPB/CCA, Areia-Paraíba. Placas de Pétri usadas na identificação (A); Material devidamente armazenado e guardado no laboratório (B).
A
B
C
25 2.3. Monitoramento da temperatura do solo e do conteúdo de água do solo
Durante a coleta da macrofauna e mesofauna, foi realizado também o monitoramento da temperatura do solo em profundidade de 0-10 cm, utilizando termômetros de solo (Figura 9A). O termômetro foi inserido a cada ponto de coleta e permaneceu no solo até a estabilização da temperatura, obtendo-se uma média de temperatura mensal.
Figura 9. Termômetro utilizado para aferição da temperatura do solo (A); Amostra de solo coletadas em lata de alumínio (B); Amostras de solo em latas de alumínio secando em estufa (C); Pesagem do solo em balança analítica (D).
Ainda foram realizadas coletas de solo a fim de monitorar o conteúdo de água do mesmo (Figura 9B). A cada unidade amostral realizou-se, com a ajuda de uma cavadeira manual e pá de jardinagem, retiradas de solo na profundidade de 0-10 cm. As amostras de solo foram levadas do campo em sacolas plásticas devidamente identificadas. Em seguida acondicionadas em latas de alumínio com peso conhecido e identificadas, tendo sido pesadas
B
A C
